1 理论基础与文献回顾

众所周知，工程(engineering)是把数学和科学技术知识应用于规划、研制、加工、试验和创建人工系统的活动和结果，同时又指关于这种活动的专门学科即“工程学”。工程科学是关于设计和建造特定人工自然过程的技术手段与工艺方法的学问，是关于改造自然的各种专门技术的知识体系。它是把自然科学中基础科学和技术科学的原理应用到生产实践活动和工程技术活动所形成的各门学科的总称［1］。按照钱学森的科学技术体系学关于“基础科学-技术科学-工程科学”3个层次结构的观点，基础科学（自然科学）是关于自然界物质运动形式的普遍规律和理论的学问；技术科学是关于人工自然过程的一般机制和原理的学问；工程技术是关于设计和建造特定人工自然过程的技术手段与工艺方法，其知识形态就是工程科学［2-6］。在现代科学技术体系中，工程科学以基础科学和技术科学为知识支撑，具有直接变革和提升现实生产力的强大功能。这正是本项研究的主要理论基础。据此，可以将美国《科学引文索引》(SCI)的《期刊引用报告》(JCR)中的期刊学科分类划分为“基础科学-技术科学-工程科学”3个层次，其中基础科学7个学科门类54个学科；技术科学6个学科门类100个学科，工程科学16个工程学科，共计170个学科。本文将JCR分类中的工程科学16个学科称为工程科学子学科。

引文分析方法为代表的多种文献计量方法已广泛应用于学科之间交叉、融合、支撑等问题的研究，并取得了良好的研究成果。许海云等人［7］通过定量分析以及引文分析方法，对Web of Science数据库收录的2001—2010年间情报学期刊论文进行研究，并展示了情报学研究领域的范围以及与情报学关系最为密切的学科领域。徐迎迎［8］以中国期刊全文数据库和万方为来源数据库,统计分析了国内图书情报学的研究方法是以引文分析为主的。除了将信息计量学方法应用于图书情报学研究外，也有学者将其应用于其他学科的研究，例如，齐燕等［9］采用文献计量方法，基于Web of Science文献及学科类别数据，研究医学信息学的学科交叉发展态势。由此可见，引文分析等文献计量方法对于各个学科交叉等问题的研究十分有效，同时Web of Science 数据库也是一种学科相互关系研究的有效数据来源。除了对于文献计量方法应用的学科关系实例对象的研究，相关学者也对文献计量方法的学科关系研究的具体定量分析方法以及指标进行了深入的探讨［10-11］。

以上研究对于本文的工程科学内在关联学科与外在支撑领域研究提供了指导性的经验以及重要的方法依据，使本文研究得以实现。在汲取已有研究成果的同时，本文不但应用引文分析方法对于工程学科与外部学科之间的关系进行研究，同时对于工程学科内部子学科之间的联系进行探索，以立体的视角对于工程学科的内在联系以及外在支撑关系进行量化研究，进而揭示工程学科的两个层次的交叉特点。本文基于引文网络视角，以工程科学作为核心和重点，围绕工程科学的16个工程学科文献数据展开探索，分析工程科学内部16个学科之间的结构关系，分析工程科学与外部基础科学、技术科学之间的支撑关系，为工程学科的发展提供数据支持。

2 数据来源与研究方法

本文在于工程科学与其他科学学科相互支撑关系研究时，并没有采用JCR的学科分类方法，而是根据美国科学信息研究所（ISI）的基本科学指标数据库（ESI）分类方法展开研究。自2001年以来，汤森路透发布的ESI已被广泛应用于高校、科研机构的评价，所以可以以ESI数据库作为数据来源。ESI分为22个研究领域，其中有一个专门的“Engineering”即“工程学”，其总和是为工程科学，2013年收录了987本期刊，近10年共收录了1 120 120篇论文。因此，用ESI中的工程学期刊文献数据为基础来开展研究，一方面有助于用基本指标进行评价比较，另一方面其学科分类仅22个，比JCR的170个学科分类要简明。

ESI中22个学科分别为生物学与生物化学、化学、计算机科学、经济与商业、工程学、地球科学、材料科学、数学、综合交叉学科、物理学、社会科学总论、空间科学、农业科学、临床医学、分子生物学与遗传学、神经系统学与行为学、免疫学、精神病学与心理学、微生物学、环境科学与生态学、植物学与动物学、药理学和毒理学。本文在具体研究中，并未将这些学科直接划分到基础科学或技术科学，而是研究ESI中的工程科学与其他21个学科之间的关系，将ESI中除工程科学之外的21个研究领域称为工程科学的“外部学科”。